公路工程施工技术 第1章 概述

国外公路工程的现状及发展第1章概述早期阶段：从1886年汽车出现到第一次世界大战结束。这一时期，汽车数量不多，多数公路由原来的马车道改造而成。中期阶段：1920~1945年。这一时期公路运输开始普及，公路的修建标准逐步成型，欧美各国已初步形成了国家的公路干线网，畜力车相继被淘汰。该阶段，公路发展历史上两件大事：一是高速公路的出现；二是一门新型的学科——交通工程的产生。飞速发展阶段：1945年至今。这一阶段公路的发展速度很快，特别是20世纪70年代以来，国外公路运输进入大发展时期，发达国家的公路网体系，包括高速公路网骨架已基本建成。1.1我国公路工程的现状及发展第1章概述20世纪初汽车进入我国，通行汽车的公路开始发展起来。到1949年为止，全国通行的公路约8.07万公里，且大多位于东南沿海地区。1949年后，特别是改革开放后的40多年来，公路建设迅速发展，公路通车里程由1978年底的88万公里猛增到2017年末的477.35万公里，其中，高速公路达到13.65万公里，里程规模居世界第一。

为此，国家加大了对公路的投资建设力度并编制了《国家公路网规划》（2013年~2030年），明确提出到2030年国家公路网总规模达到40.1万公里，形成布局合理、功能完善、覆盖广泛、安全可靠的国家干线公路网络，实现首都辐射省会、省际多路连通，地市高速通达、县县国道覆盖。《国家公路网规划（2013年－2030年）》，中国高速路网可称为“71118”工程。即7条首都放射线，11条南北纵向线，18条东西横向线。第1章概述第1章概述一、高速公路由7条首都放射线、11条北南纵线、18条东西横线，以及地区环线、并行线、联络线等组成，约11.8万公里，另规划远期展望线约1.8万公里。二、普通国道由12条首都放射线、47条北南纵线、60条东西横线和81条联络线组成。总规模约26.5万公里。三、农村公路除少数不具备条件的乡镇、建制村外，全部实现通硬化路，新增3.3万个建制村通硬化路。改造约25万公里窄路基或窄路面路段。对约65万公里存在安全隐患的路段增设安全防护设施，改造约3.6万座农村公路危桥。有序推进较大人口规模的撤并建制村通硬化路13.5万公里。第1章概述1.2公路工程施工的主要内容一、公路工程施工的基本特征（一）施工周期长公路工程通常线路较长，占地面积广；公路施工很多情况下，施工都面临着极为复杂的地理环境，而这也使得施工周期更加具有不确定性。（二）施工需要较高的协调性公路工程施工包含了多道工序，并且种类繁多，而施工是一项整体性工程，必须要在各个部门、不同施工工艺的共同配合下，才能顺利展开。（三）受客观因素影响较高首先地理环境因素将对施工产生影响，包括当地的地理位置、地形环境、土质与土壤环境等。其次，泥石流、地震、塌方、暴雨等自然灾害也会给公路工程施工造成不良影响。第1章概述二、路基工程施工的主要内容公路路基工程施工的主要内容包括路基（路床）本身及有关的土（石）方、沿线的涵洞、挡土墙、路肩、边坡、排水管线等项目。三、路面工程施工的主要内容公路路面工程施工的主要内容包括功能层、基层、面层、路缘石及路肩等项目。四、桥梁工程施工的主要内容公路桥梁工程施工的主要内容包括基础、承台、桥墩、桥台、桥跨结构、防排水设施、灯光照明及桥台锥坡等项目。第1章概述五、隧道工程施工的主要内容公路隧道工程施工的主要内容包括明洞开挖、明洞浇筑、明洞防水层、明洞回填、暗洞开挖、初期支护、仰拱、二次衬砌、防水隔离层等项目。六、交通安全设施施工的主要内容公路交通安全设施施工的主要内容包括交通标志、交通标线、护栏、轮廓标、防眩设施等项目。第1章概述1.3我国公路工程施工技术的发展一、路基路面工程（一）路基强度与稳定性粒料加固、石灰加固、水泥加固、专用固化剂加固、多年冻土地区、膨胀土地区、沙漠地区、黄土地区、盐渍土地区（二）高路堤修筑技术与支挡结构条带加筋、网格加筋、土工织物加筋（三）软土地基稳定技术砂井或塑料板排水固结法、砂层排水加载预压法、无机结合料深层加固法、真空预压法、薄壁管桩法第1章概述1.3我国公路工程施工技术的发展（四）岩石路基爆破技术创造了系统的大爆破技术，每次总装炸药量多达数十吨，一次爆破可清除岩石数十万立方米。（五）沥青路面对无机结合料稳定类基层（也称半刚性基层）沥青路面进行了系统的研究，形成了我国沥青路面的主要结构及我国半刚性基层沥青路面设计、施工及管理成套技术（六）水泥混凝土路面连续配筋水泥混凝土路面、钢纤维混凝土路面、碾压混凝土路面、复合结构混凝土路面等新型路面结构第1章概述（七）绿色道路路面建设技术温拌沥青路面设计与施工技术、温拌橡胶沥青的设计与施工等系列技术研究，以减少热拌沥青混凝土施工过程中对能源的消耗。围绕再生技术，进行了沥青路面厂拌热再生和厂拌冷再生技术、沥青路面就地热再生技术和就地冷再生技术、全厚式再生技术等系列再生技术的应用研究；结合水泥混凝土路面旧路改造，进行了水泥混凝土路面就地碎石化技术和水泥混凝土路面材料再生利用等技术研究，形成了成套的绿色路面建养技术。第1章概述二、桥梁工程（一）中小跨径桥梁施工技术东海大桥是我国第一座真正意义上的外海大桥。桩基采用大口径PHC桩和钢管桩，工厂制造、接长，现场整体起吊插打；承台采用混凝土预制套箱，整体安装后浇封底混凝土，再分次浇注承台混凝土；墩身采用预制吊装方案，现浇湿接头；梁部则根据该地区海况，选择了60m和70m两种跨度的箱梁，2种箱梁均为工厂预制，大型浮吊整孔安装，5~6孔一联形成后连续，采用预制安装的方法，该桥仅花了3年时间就完成了施工。第1章概述（一）中小跨径桥梁施工技术杭州湾大桥全长36km，水文气象条件非常复杂，施工非常困难。其50m和70m跨径的连续梁也是采用工厂化整孔预制、现场大型机械化整孔吊装的施工技术。这种针对中小跨径桥梁的整孔预制吊装、运架一体化的工艺体现了现代桥梁发展的一种机械大型化的发展趋势。第1章概述1.3.2桥梁工程（二）大跨径桥梁

大跨径桥梁通常是指跨越能力在百米及以上的拱桥、斜拉桥及悬索桥。进入21世纪以后，我国大跨径桥梁施工技术已经逐渐成熟化和创新化。全面掌握了大型深水群桩基础施工技术、千米级斜拉桥（塔、索、梁）制造、安装和控制技术、大跨钢箱梁建造、超长缆索制造、混凝土高塔、长大深埋沉管隧道、离岸厚软桥隧转换人工岛及海上长联桥梁施工等施工技术。第1章概述2008年建成的苏通大桥是我国自主设计和建造的世界首座突破千米跨径的斜拉桥，主控跨径1088米，在施工技术方面攻克了深水急流中施工平台搭设及群桩基础施工（131根、直径2.8m、桩长120m）和高塔（300.4米）、长索（577米）、大跨结构施工控制等十余项世界级关键技术难题。第1章概述2012年建成通车的泰州大桥为世界上首座跨径突破千米（1080米）的三塔两跨悬索桥，实现了巨型深水沉井基础的施工。攻克了钢塔用150毫米高强度厚承压板焊接质量及变形控制难题，创下了我国桥梁建设史上熔透焊缝对接厚度之最。第1章概述1.3.2桥梁工程2018年建成通车的港珠澳大桥，围绕跨海集群工程建设关键技术，成功掌握了外海厚软基大回淤超长沉管隧道施工关键技术、外海厚软基桥隧转换人工岛施工关键技术、海上装配式桥梁施工关键技术、跨海集群工程混凝土结构120年使用寿命保障关键技术及安全环保关键技术等多方面的施工技术。第1章概述三、

隧道工程今年来，随着我国隧道及地下工程得到了前所未有的迅速发展，截至2015年底，我国大陆运营公路隧道14006座，总长12684km；近两年新增运营公路隧道2647座(3079km)。先后建成了沪蓉高速华蓥山隧道(4.706km)、二广高速雁门关隧道(5.235km)、福银高速美菰林隧道(5.580km)、沪渝高速方斗山隧道(7.605km)和秦岭终南山公路隧道(18.02km)等，掌握了特长山岭隧道建设技术、软岩隧道大变形控制技术、高瓦斯隧道建设技术、岩爆隧道建设技术、大断面矩形顶管及矩形盾构设计与应用技术，隧道机械化施工水平等方面取得了进一步的突破。（一）地质勘测（二）开挖和支护技术（三）防灾与减灾第1章概述第1章概述第1章概述技术难题秦岭终南山公路隧道施工克服了地质断层、涌水、岩爆等施工中的难题，借鉴日本、美国、奥地利、德国、挪威等国家的特长隧道建设经验，破解通风、火灾、监控等运营中的重大技术难题，使秦岭终南山公路隧道具有国际领先的防灾救援系统、监控管理系统和运营服务系统。价值意义秦岭终南山公路隧道的建成通车，方便了群众安全快捷出行，节约了运输成本，对促进西部大开发战略的实施和陕西省与周边省市的经济交流具有十分重要的意义;作为中国自行设计施工的世界最长双洞单向公路隧道，人们驱车15分钟就能穿越秦岭这一天然屏障。中国工程技术人员历时4年零9个多月创造的一项世界之最使中国南北分界线秦岭天堑变通途。(新华社评)桥梁建设规模桥型最大跨径桥名梁桥270虎门辅航道桥拱桥550上海卢浦大桥斜拉桥1088苏通大桥悬索桥1650舟山西堠门大桥四、桥梁发展动态及建设规模世界十大悬索桥排序桥名主跨（m）所在地建成时间1明石海峡大桥1991日本1998年2舟山西堠门大桥1650中国2009年3大伯尔特桥1624丹麦1996年4润扬长江公路大桥1490中国2005年5亨伯尔桥1410英国1981年6江阴长江公路大桥1385中国1999年7香港青马大桥1377中国1997年8维拉扎诺桥1298美国1964年9金门大桥1280美国1937年10武汉阳逻长江大桥1280中国2007年世界十大斜拉桥排名桥梁名称国家建成年份主跨(m)铺装材料1俄罗斯岛大桥俄罗斯201211042苏通长江大桥中国20081088环氧沥青3昂船洲大桥中国200910184湖北鄂东长江大桥中国2010926环氧沥青5多多罗大桥日本19998906诺曼底大桥法国19958567九江长江公路大桥中国20